RCHNH2

COOH

1. Optička aktivnost

R1

H2NC CO2H

H

NH2

CHO2C

H R1

R1 # H

L-serija D-serija

H2N

C CO2HR1

H

C

CO2H

R1

H2N H C

CO2H

R1

H2N H= =

L-serijaFisher-ova formulaL-serije amino kis.

2. predstavljanje amino kiselina Fisher-ovim formulama

C

CHO

CH2OH

HO HC

CHO

CH2OH

H OH

L-glicerinaldehidD-glicerinaldehid

H2C CO2HH2N C

CO2H

CH3

H2N H

alanin (Ala)

HNCO2H

H

prolin (2-pirolidin karbonska kis.)

Podela amino kiselina; trivijalna i IUPAC nomenklatura

Glicinaminoetanska

kis.

2-amino-4-metilpentanska kis.

2-amino-3-metilpentanska kis.

1. Amino kiseline sa nepolarnim bočnim nizom

C

CO2H

CH2CH3

H2N H

valin

C

CO2H

CH2CHCH3

H2N H

CH3leucin

C

CO2H

C

H2N H

C2H5

HH3C

izoleucin

C

CO2H

CH2C6H5

H2N H

fenilalanin

C

CO2H

CH2C6H4-p-OH

H2N H

Serin2-amino-3-hidroksipropanska kiselina Treonin

2-amino-4-hidroksibutanska kiselina

Serin2-amino-3-hidroksipropanska kiselina

Tirozin(p-hidroksifenilalanin)

C

CO2H

CH2OH

H2N HC

CO2H

C

H2N H

CH2OH

CH3H

2. Amino kiseline sa –OH grupom u bočnom nizu

3. Amino kiseline sa baznim boćnim nizom

CO2HCCH2(CH2)3NH2

HH2N

lizin

CO2HCCH2(CH2)2NHCNH2

HH2N NH

arginin

gvanidinska grupa

NH

N

CO2HCCH2

HH2N

histidin

N

CO2HCCH2

HH2N

H

triptofan

H2N

NH

NH2

H

H2N

NH2

NH2 H2N

NH2

NH2

H2N

NH2

NH2

CO2HCCH2CONH2

HH2N

CO2HCCH2CH2CONH2

HH2N

5. Amino kiseline sa -NH2 grupom u bočnom nizu

asparagin glutamin

4. Amino kiseline sa -CO2H grupom u bočnom nizu

CO2HCCH2CO2H

HH2N

asparaginska kis.

CO2HCCH2CH2CO2H

HH2N

glutaminska kis.

CO2HCCH2CH2SCH3

HH2N

metionin

CO2HCCH2SH

HH2N

cistein

6. Amino kiseline sa merkapto i sulfidnom grupom

Amfoternost amino kiselina

CO2HC

R

HH2N

CO2

C

R

HH3N

pKa -COOH ~ 2.5 pKa -NH3 ~ 10 - 11

Cviter (dipolarni) jondominantan oblik u čvrstomstanju

Struktura amino kiselina u vodenom rastvoru zavisi od pH vrednostirastvora

pH - 6pH < 1

CO2

C

R

HH3NCO2HC

R

HH3N

CO2

C

R

HH2NH

OH

OH

H

pH > 11

Kiselost amino kiselina

H3NCH2COOH HOH H3NCH2COO H3O

K1 =[H3NCH2CO2] [H3O]

[H3NCH2COOH]= 10 -2,4

Amino kiseline oko 100 puta jače od odgovarajućih karboksilnih kiselinaHOH H2NCH2COO H3OH3NCH2COO

K2 =[H2NCH2CO2] [H3O]

[H3NCH2COO]= 10 -9,8

pK NH3 - 9,8

pKRCOOH ~ 4.7 pKRCH(NH2)COOH ~ 2.4

Izoelektrična tačka je ona pH vrednost rastvora pri kojoj je koncentracija dipolarnog jona najveća

pI = pK COOH pK NH3 2

CO2

C

R

HH3N

CH3CHCO2H

Br

CH3CHCO2

NH3

NH3/HOH

56% (R) : (S) = 1 : 1

Dobijanje amino kiselina:

1.

N K

O

O

CO2Et

C

CO2Et

H Br N

O

O

C(CO2Et)2

HKBr

N

O

O

CCO2H

H

CO2HH3O

N

O

O

CCO2H

H

H

CO2

H3O

CO2H

CO2HH3N C

H

H

COO

85%

A

2. Gabriel-ova sinteza

N

O

O

C(CO2Et)2

H

1. NaOEt

2. RIN

O

O

C(CO2Et)2

R

H3ON

O

O

CCO2H

R

COOH

CO2N

O

O

CCO2H

R

H

Dobijanje amino kiselina sa različitim bočnim nizom

H3N C

R

H

COOCO2H

CO2HH3O

3. Strecker-ova sinteza amino kiselina

50% (R) + 50% (S)

R CO

H

NH3 R CNH

H

HCNR C

NH2

H

CN H3O R C

NH3

H

CO2HH2O

Reakcije amino kiselina

CH

NH2

CO2HR

EtOH, H

SO2Cl

NH3ili NaHCO3

CH

NH3

CO2EtR

CH

NH3 Cl

COClR

CH

NH2

CO2 NH4 (Na)R

1. Reakcije karboksilne grupe

RCl

NaNO2HCl RCOCl

ili (RCO)2O

CH

NHCR

CO2HR

O

CH

OH

CO2HR

CH

NHR

CO2R

OH

2. Reakcije amino grupe

3. Reakcije bočnog niza

Reakcije amino grupe sa derivatima ugljene kiseline

CH

NH2

CO2HR

C6H5CH2OCCl

O

CH

NH

CO2HR

C

O

OCH2C6H5karbenzoksi-hlorid

(CH3)3COC

O

O(CH3)3COC

O CH

NH

CO2HRC

O

OC(CH3)3

karbamati

C

C

NH2R

OOH

H

H2NC

C OOH

RH

N

N

H

H

O

O R

R

2 HOH

2

5

3,6-dialkil-2,5-dioksopiperazin

N

CO

OH

H H

HOH N O

H

i -amino kiseline intramolekulski izdvajaju vodu pri čemu nastajulaktami

HOOCCH2CH2CCOOH

O

NH3ezimi

redukcioni agensi HOOCCH2CH2CHCOO

NH3

HOOCCH2CH2CCOOH

O

-ketoglutarna kis glutaminska kiselina ključni intermedijer u biosintezi drugih amino kiselina

CH3CCOOH

O

CH3CHCOO

NH3

HOOCCH2CH2CHCOO

NH3 L-alanin

Peptidna veza

2 n H2NCHCOOH

RHNCHCONHCHC

R R

O

nHOH

a) Amidska grupa koja nastaje intermolekulskom reakcijom NH2 gr. i CO2H grupe iz dve amino kiseline je peptidna veza

b) Redosled vezivanja amino kiselina u polipeptidnom lancu- sekvenca amino kiselina

H3NCH2C NH CH COOH

O CH3

C-terminalno označava zadnju amino kiselinu u polipeptidnom lancu sa slobodnom –COOH gr.i osnova je za ime

N-terminalno označava prvu amino kiselinu koja započinje polipeptidni lanacslobodna –NH2 gr.

H3NCH2C NH CH COOH

O CH3

H3NCHC NH CH2 COOH

O

CH3

glicilalanin alanilglicin

NH3CHC NH CH CHCOHCH2C6H5

O

CH3

O

NHCHCOO

CH2CH(CH3)2

fenilalanil - treonil -leucin

NH3CHCH2CH2C NH CH C

O O

NHCH2COOH

COOH CH2SHglutation

-glutamil-cisteinil-glicin

Sinteze dipeptida

a) Termička dehidratacijaGly + Ala GlyAla + Ala Gly + GlyGly + AlaAla

H2O

b) Upotreba zaštitinih grupa

H3NCH2COO C6H5CH2OCCl

ONaOH

C6H5CH2OC

O

NHCH2COOHNaCl

1. N-terminalno zaštićeno u obliku karbamata

SOCl2 NHCH2COCl

COCH2C6H5O

NH2CHCOOH

CH3

NHCH2CONHCHCOOH

CH3OCOBn

2. Aktivacija COOH gr. za stvaranje peptidne veze sa drugom amino kiselinom

Zaštita terminalne NH2 gr. pomoću karbenzoksi-hlorida

H2/Pd NHCH2CONHCHCOOH

CH3

C

O

HOC6H5CH3 CO2GlyALa

Zaštita terminalne NH2 gr. pomoću ditercbutil-dikarbonata

3. deprotekcija

H3NCH2COOEt3N

(CH3)3COC

O

NHCH2COOHO(CH3)3COC

O

(CH3)3COC

O

N-Boc amino kiselina

1. SOCl2 NHCH2CO

COt-BuO

NHCHCOOH

CH32. Ala

HCl, 25 °C GlyALa CO2

H2C C(CH3)23. deprotekcija